取决于层的优良热电材料:从单层到三层,基于DFT计算

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 单元素二维 (2D) 材料因其独特的特性而受到越来越多的关注.
• 多层的热和热电 (TE) 特性研究有限,特别是关于层间相互作用的研究.

研究的目的:

• 为了研究层数对单层,双层和三层的声子传输和TE性能的影响.
• 探索二维在TE应用中的潜力.

主要方法:

• 使用第一原理计算来研究音声传输和TE特性.
• 系统分析不同层次数的语音行为.

主要成果:

• 导热率表现出一种非单调的行为,层数增加.
• 随着层数的增加,热传输特性中的异质性会减少.
• 在700K时获得的6.3 (单层,扶手椅) 和6.6 (双层,旋) 的最大优点 (ZT) 是700K.
• 在双层之外增加层阻碍了 TE 的性能.

结论:

• 单层和双层显示出热电应用的巨大潜力.
• 层调制对于优化声子传输和TE性能在二维中至关重要.
• 将层数进一步增加到三层,会对 TE 的性能产生负面影响.